魏蔚 劉敏 鐘加滕

1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453003；2.平頂山學(xué)院醫(yī)學(xué)院，河南平頂山 467000

微小RNA是內(nèi)源性單鏈小分子，由大約20個(gè)核苷酸所組成，近年來生物界對(duì)微小RNA進(jìn)行了反復(fù)的研究，隨著研究的深入，許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)患有惡性腫瘤的患者其機(jī)體內(nèi)微小RNA的表達(dá)水平會(huì)出現(xiàn)明顯變化，并且腫瘤細(xì)胞發(fā)生分化、生殖后微小RNA的表達(dá)水平也會(huì)隨之發(fā)生變化，這意味著微小RNA可以作為抑癌基因或促癌基因，其對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖與分化均有一定調(diào)控作用[1]。而結(jié)腸癌在發(fā)生、發(fā)展上與許多基因表達(dá)異常有著密切的聯(lián)系，微小RNA異常表達(dá)也在其中，這意味著若能探明微小RNA對(duì)結(jié)腸癌發(fā)生、發(fā)展的影響以及影響機(jī)制，便可以進(jìn)一步推動(dòng)結(jié)腸癌分子靶向治療的發(fā)展，使結(jié)腸癌的治療獲得更高的成就[2]。而微小RNA對(duì)結(jié)腸癌調(diào)控機(jī)制正是該文所要研究的課題。

1 微小RNA的組成

微小RNA分值的組成為17～25個(gè)核苷酸，實(shí)質(zhì)上為單鏈的小分子RNA，其源于原始轉(zhuǎn)錄體。動(dòng)物的原始轉(zhuǎn)錄體最初剪切于細(xì)胞核中，在Dorsha酶的剪切下形成了大約70個(gè)左右的核苷酸，并形成了莖環(huán)結(jié)構(gòu)的微小RNA前體；隨后，原始轉(zhuǎn)錄體借助依賴性合核漿自細(xì)胞核轉(zhuǎn)入細(xì)胞質(zhì)，在經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)之后原始轉(zhuǎn)錄體與細(xì)胞質(zhì)中的TARBPs/PRKRA與DICERI相結(jié)合，進(jìn)而完成二次剪切，最終形成了雙鏈的微小RNA，這時(shí)微小RNA的雙鏈分子分別有1條成熟的微小RNA與1條反義鏈，其中成熟的微小RNA被AGO識(shí)別，二者相結(jié)合，使反義鏈與之脫離，形成微小RNA分子，反義鏈則被降解。

2 微小RNA的作用

既有的研究認(rèn)為，微小RNA是非編碼單鏈分子，具有高度保守特性，其可以和靶基因mRNA3’段的非編碼區(qū)相結(jié)合，使mRNA的翻譯被抑制，從而推動(dòng)靶基因的降解。由于單鏈分子并無(wú)解碼作用，故微小RNA或是結(jié)合mRNA編碼區(qū)來起作用，或是識(shí)別mRNA3’端非轉(zhuǎn)錄區(qū)靶基因來起作用，而在其起作用的過程中，AGO蛋白是關(guān)鍵蛋白，其既可以與微小RNA相結(jié)合形成結(jié)合體，也能經(jīng)由mRNA出立體與TNRC6蛋白對(duì)mRNA水平進(jìn)行調(diào)節(jié)[3]。事實(shí)上，在正常的細(xì)胞中，微小RNA可以和靶基因mRNA實(shí)現(xiàn)特異性的結(jié)合，其可以誘導(dǎo)mRNA使其降解，并抑制蛋白合成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞分化、增殖、凋亡以及信號(hào)轉(zhuǎn)染的調(diào)控。而在結(jié)腸癌等惡性腫瘤的腫瘤細(xì)胞中，部分微小RNA則可以對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生影響，誘發(fā)結(jié)腸癌等惡性腫瘤的發(fā)生，另外一部分微小RNA則是隨著表達(dá)水平升高，會(huì)對(duì)結(jié)腸癌等惡性腫瘤的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。

3 微小RNA的促癌或抑癌機(jī)制

目前，微小RNA的促癌或抑癌機(jī)制主要有如下3種。

3.1 促進(jìn)或抑制腫瘤細(xì)胞凋亡

微小RNA-224是一種促癌基因，其在惡性腫瘤患者中有著較高的表達(dá)，可以對(duì)Fas蛋白的含量產(chǎn)生影響，使mRNA的表達(dá)受到抑制，從而減少腫瘤細(xì)胞凋亡。微小RNA-15a與微小RNA-16-1L則是抑癌基因，其與微小RNA-224作用相反，可以使腫瘤細(xì)胞凋亡，關(guān)于其作用機(jī)制，主要是與Bcl-2的非翻譯區(qū)結(jié)合，使Bcl-2具有更少的蛋白含量，從而使腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞程序性的凋亡[4]。

3.2 促進(jìn)或減少新血管生成

腫瘤通過血管來供應(yīng)血氧，進(jìn)而不斷發(fā)育成長(zhǎng)，故可以說新血管生成是腫瘤發(fā)展的首要條件，而新血管生成來源于血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的分泌，對(duì)其分泌可以產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用的一種物質(zhì)便是微小RNA。例如，微小RNA-378可以結(jié)合血管生長(zhǎng)因子非編碼區(qū)3端的非翻譯區(qū)，促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的合成；微小RNA-125b在惡性腫瘤細(xì)胞中表達(dá)的上調(diào)則能減少人谷氨酰胺合成酶對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體的降解作用，使機(jī)體分泌刺激更多的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，進(jìn)而促進(jìn)新血管的生成[5]。與之相反的是，微小RNA-18a可以使機(jī)體中的鋅指蛋白表達(dá)上調(diào)，使特異性蛋白的過表達(dá)受到抑制，對(duì)特異性蛋白有較高依賴性的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平將會(huì)降低，腫瘤內(nèi)新血管的生成便會(huì)隨之減少[6]。

3.3 推動(dòng)或阻止腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移

上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是腫瘤細(xì)胞發(fā)生浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵性過程，由于上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化可以受到E盒結(jié)合鋅指蛋白基因的調(diào)控，因此許多微小RNA都可以通過影響E盒結(jié)合鋅指蛋白1或E盒結(jié)合鋅指蛋白2來調(diào)節(jié)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的表達(dá)，從而推動(dòng)或阻止腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移。例如，微小RNA-200所屬家族便可以通過對(duì)E盒結(jié)合鋅指蛋白基因進(jìn)行直接作用來使其表達(dá)下調(diào)，從而使上皮細(xì)胞標(biāo)志分子表達(dá)上調(diào)，抑制惡性腫瘤細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，避免腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[7]。而患有結(jié)腸癌等癌癥的患者其腫瘤細(xì)胞中內(nèi)源性微小RNA-200的表達(dá)被抑制，其對(duì)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的阻止能力降低，而在管腔細(xì)胞內(nèi)存在的微小RNA-221與微小RNA-222則會(huì)使E-eadherin這一上皮細(xì)胞標(biāo)志分子的表達(dá)下調(diào)，從而使腫瘤細(xì)胞具有更強(qiáng)的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移能力[8]。

4 微小RNA調(diào)控結(jié)腸癌

微小RNA最初于1993年在秀麗隱桿線蟲中被發(fā)現(xiàn)，其時(shí)人們并沒有重視其生理功能與作用機(jī)制，及至2001年對(duì)微小RNA作用與相關(guān)機(jī)制才給予了充分重視。至今為止，探究微小RNA與腫瘤之間關(guān)系的研究數(shù)量較少，僅有700多份，而微小RNA與結(jié)腸癌之間關(guān)系的研究則相對(duì)更少[9]。但是從既有研究可以發(fā)現(xiàn)，微小RNA可以調(diào)控結(jié)腸癌的發(fā)生與發(fā)展，2002年的一項(xiàng)研究顯示，染色體13q14中存在2個(gè)微小RNA基因——微小RNA-15、微小RNA-16，同時(shí)這項(xiàng)檢驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)了微小RNA異常表達(dá)與結(jié)腸癌之間的關(guān)系[10]；同期的另一項(xiàng)研究顯示，結(jié)腸癌患者的微小RNA-155表達(dá)明顯上調(diào)，而慢性結(jié)腸炎患者的微小RNA-155表達(dá)則無(wú)明顯變化，這意味著微小RNA-155切實(shí)參與了結(jié)腸癌的發(fā)展[11]。此外，既有的研究表明，微小RNA-21、微小RNA-139-3P均在結(jié)腸癌的腫瘤組織中有著高表達(dá)，并且后者還與結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移有著密切的聯(lián)系，其可以結(jié)合Notch-1基因，使其蛋白合成減少，使癌細(xì)胞具有更高的抗腫瘤藥敏感性，若是其表達(dá)下調(diào)，則患者容易發(fā)生耐藥性問題，其腫瘤轉(zhuǎn)移率也會(huì)隨之升高[12]；微小RNA-21存在于血清中，結(jié)腸癌患者的表達(dá)高于正常人，其具有促進(jìn)癌細(xì)胞增殖的作用[13]。微小RNA-23a高表達(dá)是結(jié)腸癌發(fā)生浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的主要生物學(xué)標(biāo)志，通過這項(xiàng)指標(biāo)可以評(píng)估結(jié)腸癌的發(fā)展過程[14]。

針對(duì)微小RNA對(duì)結(jié)腸癌的調(diào)控作用，臨床可以通過對(duì)微小RNA的檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)腸癌的早期診斷、靶向治療以及預(yù)后評(píng)估，這有助于降低結(jié)腸癌患者的發(fā)病率與死亡率[15]。而微小RNA與惡性腫瘤尤其是結(jié)腸癌關(guān)系的研究目前數(shù)量依然較少，研究不夠深入，期望在醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展后微小RNA對(duì)結(jié)腸癌的診治能夠發(fā)揮出更大的作用。

微小RNA參與了結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移，不同的微小RNA對(duì)腫瘤細(xì)胞有不同作用，臨床可以基于對(duì)微小RNA的檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)腸癌的準(zhǔn)確診治。